光阑装置及基因测序仪的制作方法

本申请涉及基因测序技术领域，具体而言，涉及一种光阑装置及基因测序仪。

背景技术：

在基因测序仪的光路中，激光器发出的激光束经过分光器后形成两束激光，这两束激光经反射后从相反的两个方向同时照射到待检测样品以激发荧光。由于这两束激光方向相反，因此，在这两束激光经过待检测样品后可能会反向射入激光器，造成激光器损坏或激光束质量降低。

基于此，对于本领域技术人员而言，研究一种能够克服上述问题的解决方案具有重要意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种光阑装置及基因测序仪，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本申请较佳实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种光阑装置，应用于基因测序仪；

所述光阑装置包括由非透明材质制造而成的基板，所述基板包括第一通孔、第二通孔、第一固定孔及第二固定孔；其中，

所述第一固定孔与所述第二固定孔为腰型孔；

所述第一固定孔与所述第二固定孔从所述基板的一端沿所述基板的第一方向平行设置；

所述第一通孔与所述第二通孔形状大小相同，且所述第一通孔与所述第二通孔在所述基板的第一方向及与所述第一方向垂直的第二方向上均错位设置。

可选地，在本申请实施例中，所述基板的表面经哑光处理而成。

可选地，在本申请实施例中，所述第一通孔与所述第二通孔的形状包括圆形、椭圆形及矩形中的任意一种。

第二方面，本申请实施例提供一种基因测序仪，所述基因测序仪包括激光器、毛细管阵列、第一光阑装置及与所述第一光阑装置相同的第二光阑装置；其中，

所述第一光阑装置与所述第二光阑装置包括由非透明材质制造而成的基板，所述基板包括第一通孔、第二通孔、第一固定孔及第二固定孔；

所述第一固定孔与所述第二固定孔为腰型孔；

所述第一固定孔与所述第二固定孔从所述基板的一端沿所述基板的第一方向平行设置；

所述第一通孔与所述第二通孔形状大小相同，且所述第一通孔与所述第二通孔在所述基板的第一方向及与所述第一方向垂直的第二方向上均错位设置；

所述激光器产生的第一光束通过所述第一光阑装置后照射到所述毛细管阵列，并且所述第一光束在通过所述毛细管阵列后被所述第二光阑装置遮挡；

所述激光器产生的第二光束通过所述第二光阑装置后照射到所述毛细管阵列，并且所述第二光束在通过所述毛细管阵列后被所述第一光阑装置遮挡。

可选地，在本申请实施例中，所述第一通孔和所述第二通孔的形状大小与所述第一光束和所述第二光束的光斑形状大小相同。

可选地，在本申请实施例中，所述基板的表面经哑光处理而成；

所述第一通孔与所述第二通孔的形状包括圆形、椭圆形及矩形中的任意一种。

可选地，在本申请实施例中，所述基因测序仪包括分光器；

所述激光器发射的激光经所述分光器分束后得到所述第一光束和所述第二光束。

可选地，在本申请的一种实施例中，所述基因测序仪还包括第一反射镜、第二反射镜、第一聚焦透镜及第二聚焦透镜；

所述第一光束经所述第一反射镜反射后通过第一光阑装置，并在通过所述第一光阑装置后经所述第一聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第二光束经所述第二反射镜反射后通过第二光阑装置，并在通过所述第二光阑装置后经所述第二聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第一光束通过所述毛细管阵列后被所述第二光阑装置遮挡，所述第二光束通过所述毛细管阵列后被所述第一光阑装置遮挡。

可选地，在本申请的另一种实施例中，所述基因测序仪还包括第一反射镜、第二反射镜、第一聚焦透镜及第二聚焦透镜；

所述第一光束通过第一光阑装置后经所述第一反射镜反射到所述第一聚焦透镜，并经所述第一聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第二光束通过第二光阑装置后经所述第二反射镜反射到所述第二聚焦透镜，并经所述第二聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第一光束通过所述毛细管阵列后经所述第二反射镜反射到所述第二光阑装置，被所述第二光阑装置遮挡；

所述第二光束通过所述毛细管阵列后经所述第二反射镜反射到所述第一光阑装置，被所述第一光阑装置遮挡。

可选地，在本申请的另一种实施例中，所述基因测序仪包括第一激光器、第二激光器、第一反射镜、第二反射镜、第一聚焦透镜及第二聚焦透镜；其中，

所述第一激光器用于产生所述第一光束，所述第二激光器用产生所述第二光束；

所述第一光束通过第一光阑装置后经所述第一反射镜反射到所述第一聚焦透镜，并经所述第一聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第二光束通过第二光阑装置后经所述第二反射镜反射到所述第二聚焦透镜，并经所述第二聚焦透镜聚焦到所述毛细管阵列；

所述第一光束在通过所述毛细管阵列后被所述第二光阑装置遮挡，所述第二光束在通过所述毛细管阵列后被所述第一光阑装置遮挡。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的光阑装置，通过在基板上设置腰型的第一固定孔和第二固定孔以及错位的第一通孔和第二通孔，可以在实现遮挡反射光束的同时，提供一定的位置调节范围，从而提高光阑装置对不同光路的适应性。

而对于本申请实施例提供的基因测序仪，其通过采用所述光阑装置对通过所述毛细管阵列的第一光束和第二光束进行阻挡，可以防止所述第一光束和第二光束在经过待检测样品后反向射入激光器，造成激光器损坏或激光束质量降低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的光阑装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的基因测序仪的第一结构示意图；

图3为图2的局部放大示意图；

图4为本申请实施例提供的基因测序仪的第二结构示意图；

图5为本申请实施例提供的基因测序仪的第三结构示意图。

图标：10-基板；11-第一通孔；12-第二通孔；13-第一固定孔；14-第二固定孔；21-第一光阑装置；22-第二光阑装置；23-毛细管阵列；24-第一光束；25-第二光束；26-第一反射镜；27-第二反射镜；28-第一聚焦透镜；29-第二聚焦透镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等命名方式仅是为了区分本申请的不同特征，简化描述，而不是指示或暗示其相对重要性，因此不能理解为对本申请的限制。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在基因测序仪中，通常采用激光器作为激发光源对毛细管阵列进行检测，其激发出的不同荧光代表着不同的碱基信息，通过在ccd(chargecoupleddevice)摄影机上同步成像，即可将该激光器激发出的不同荧光转换为dna序列，达到dna测序的目的。

由于毛细管具有一定的宽度，如果只从一个方向对毛细管进行激光照射，会因为一侧光照强度较强，另一侧光照强度较弱，导致毛细管产生的荧光强度不一致，影响后期信号处理。因此，现有技术中为了确保检测结果的准确性，通常采用两束激光从相反的方向同时对毛细管阵列进行照射。

然而，申请人在实际应用中发现，上述的两束激光在经过毛细管阵列后偏离较小，会出现激光束沿另一束激光的光路反向入射到激光器，导致激光束质量下降，甚至损坏激光器的情况。

基于上述问题，本申请提供一种光阑装置，该光阑装置可以应用于基因测序仪，以实现在通过射出光束的同时阻挡另一光束反向射回激光器的光束。

具体地，在本申请实施例中，所述光阑装置包括一基板，该基板采用非透明材质制造而成，如铝、铁等，从而使得激光束在照射到基板后被该基板遮挡。

参照图1，该基板10上设置有用于通过激光束的第一通孔11、第二通孔12，以及用于对该基板10进行固定的第一固定孔13、第二固定孔14。

在一种可能的实施方式中，所述第一固定孔13和第二固定孔14均设计为腰型孔，并且所述第一固定孔13与所述第二固定孔14从所述基板10的一端沿所述基板10的第一方向平行设置，从而使得所述基板10在固定过程中可以沿所述第一固定孔13和所述第二固定孔14的长度延伸方向进行一定范围的调节。

继续参照图1，所述第一通孔11可以与所述第二通孔12形状大小相同，并且所述第一通孔11与所述第二通孔12在所述基板10的第一方向及与所述第一方向垂直的第二方向上均错位设置。

其中，将所述第一通孔11和第二通孔12设计为相同的形状大小，可以在应用过程中通过切换通孔以适应不同高度的激光束；将所述第一通孔11与所述第二通孔12错位设置，可以在实现通过光束的同时阻挡另一光束。

具体而言，通过上述的第一固定孔13和第二固定孔14，以及错位设置的第一通孔11和第二通孔12，可以实现在所述第一方向和第二方向上进行调节，提高光阑装置对不同应用场景的适用性。

换言之，即在本申请实施例中，可以通过所述第一固定孔13和第二固定孔14调节光阑装置与激光束的相对位置，同时，还可以通过位于不同高度的第一通孔11和第二通孔12适应不同高度的激光束。

进一步地，在另一种可能的实施方式中，还可以对所述基板10的表面进行哑光处理，从而避免被阻挡的光束在该基板10上产生反射。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一通孔11与所述第二通孔12的形状可以根据光斑的形状和大小进行设定。例如，在一种可能的设计中，所述第一通孔11和第二通孔12可以设计为圆形，在另一种可能的设计中，所述第一通孔11和第二通孔12也可以设计为椭圆形或矩形。

还需要说明的是，在本申请实施例中，所述光阑装置可以包括一块或多块上述的基板10，所述基板10上可以包括，但不限于上述的第一通孔11、第二通孔12、第一固定孔13和第二固定孔14。并且，所述第一固定孔13和第二固定孔14的形状可以是，但不限于腰型孔；所述第一通孔11和第二通孔12也可以是除上述圆形、椭圆形和矩形之外的其他形状。

参照图2和图3，为本申请实施例提供基因测序仪的结构示意图，其中，图3为图2的局部放大示意图。所述基因测序仪包括激光器、毛细管阵列23、第一光阑装置21及与所述第一光阑装置21相同的第二光阑装置22。

在本申请实施例中，所述第一光阑装置21和第二光阑装置22的结构可以与上述任一种实施例提供的光阑装置相同。

所述激光器产生的第一光束24通过所述第一光阑装置21后照射到所述毛细管阵列23，并且所述第一光束24在通过所述毛细管阵列23后被所述第二光阑装置22遮挡(如图3所示)。同时，所述激光器产生的第二光束25通过所述第二光阑装置22后照射到所述毛细管阵列23，并且所述第二光束25在通过所述毛细管阵列23后被所述第一光阑装置21遮挡。

具体而言，即通过在基因测序仪中增加所述第一光阑装置21和第二光阑装置22，可以在所述第一光束24和第二光束25通过所述毛细管阵列23后将其阻挡，避免其反向射入激光器造成激光器损坏。

在本申请实施例中，所述第一通孔11和第二通孔12的形状大小可以与所述第一光束24和所述第二光束25的光斑形状大小相同，从而确保所述第一通孔11和第二通孔12刚好能够通过其中一光束，并阻挡另一光束。例如，当所述第一光束24和第二光束25的光斑形状为圆形时，可以将所述第一通孔11和第二通孔12的形状设计为圆形；当所述第一光束24和第二光束25的光斑形状为矩形时，所述第一通孔11和第二通孔12的形状也可以设计为矩形。

需要注意的是，在本申请实施例中，所述第一光束24和所述第二光束25可以由同一个激光器产生，也可以由不同激光器产生。

例如，在一种可能实施方式中，所述基因测序仪包括第一激光器及第二激光器，其中，所述第一激光器用于产生所述第一光束24，所述第二激光器用于产生所述第二光束25。

可替换地，在另一种可能的实施方式中，所述基因测序仪也可以只包括一个激光器，该激光器发射的激光可以经分光器进行分束，从而得到所述第一光束24和所述第二光束25。

在本申请实施例中，所述基因测序仪可以包括，但不限于上述组件。如图4所示，在一种可能的实施方式中，所述基因测序仪还可以包括第一反射镜26、第二反射镜27、第一聚焦透镜28及第二聚焦透镜29。

所述第一反射镜26和第二反射镜27分别用于反射所述第一光束24和第二光束25，以改变所述第一光束24和第二光束25的入射方向，使其从大致相反的方向同时照射到所述毛细管阵列23。

在本申请实施例中，第一反射镜26和第二反射镜27均可在一定范围内进行角度调节，当所述第一光束24和第二光束25路径完全重合，导致无法对反射回激光器的光束进行阻挡时，还可以通过调节所述第一反射镜26和第二反射镜27的角度，使所述第一光束24和第二光束25相对偏离，从而使得其中一光束可以通过所述第一通孔11或第二通孔12，而另一光束被该基板10阻挡。

并且，在本申请实施例中，还可以通过调节所述基板10与所述第一光束24和第二光束25的相对位置选择合适的通孔来通过所述第一光束24和第二光束25。换言之，即在本申请实施例中，所述第一光束24可以通过所述第一通孔11通过基板10，也可以通过所述第二通孔12通过所述基板10，所述第二光束25同理，此处不再进行赘述。

继续参照图4，在该实施方式中，所述第一光束24经所述第一反射镜26反射后通过第一光阑装置21，并在通过所述第一光阑装置21后经所述第一聚焦透镜28聚焦到所述毛细管阵列23；所述第二光束25经所述第二反射镜27反射后通过第二光阑装置22，并在通过所述第二光阑装置22后经所述第二聚焦透镜29聚焦到所述毛细管阵列23；所述第一光束24通过所述毛细管阵列23后被所述第二光阑装置22遮挡，所述第二光束25通过所述毛细管阵列23后被所述第一光阑装置21遮挡。

可替换地，请参照图5，在另一种可能的实施方式中，所述第一光束24在经第一反射镜26改变方向后通过第一光阑装置21，并在通过第一光阑装置21后经所述第一聚焦透镜28聚焦到所述毛细管阵列23；所述第二光束25通过第二光阑装置22后经所述第二反射镜27反射到所述第二聚焦透镜29，并经所述第二聚焦透镜29聚焦到所述毛细管阵列23；所述第一光束24通过所述毛细管阵列23后经所述第二反射镜27反射到所述第二光阑装置22，被所述第二光阑装置22遮挡；所述第二光束25通过所述毛细管阵列23后经所述第二反射镜27反射到所述第一光阑装置21，被所述第一光阑装置21遮挡。

应当理解的是，在本申请实施例中所揭露的装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，在一种可能的实施方式中，所述基因测序仪可以包括除所述第一反射镜26、第二反射镜27之外的其他反射镜，以多次改变光束的传播方向，进而适应基因测序仪的结构，充分利用基因测序仪的有用空间。并且，还需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一光阑装置21和第二光阑装置22也可以安装在除上述实施例以外的其他位置。

综上所述，本申请实施例提供平一种光阑装置及基因测序仪。其中，所述光阑装置通过在基板上设置腰型的第一固定孔和第二固定孔以及错位的第一通孔和第二通孔，在实现遮挡反射光束的同时，提供一定的位置调节范围，从而提高光阑装置对不同光路的适应性。所述基因测序仪通过采用所述光阑装置对通过毛细管阵列的第一光束和第二光束进行阻挡，从而防止所述第一光束和第二光束在经过待检测样品后反向射入激光器，造成激光器损坏或激光束质量降低。

以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。